Çok – katmanlı duvarların ses geçirgenlik kaybının zaman uzayı sonlu farklar yöntemi ile hesabı

Abstract

Bu tez çalışmasında birden fazla katmanlı farklı (veya aynı) malzemelerden yapılmış bir duvarın ses (akustik) geçirgenlik kaybı karaktersitikleri iki boyutlu Kartezyen koordinatlarda Zaman Uzayı Sonlu Farklar, ZUSF (Finite Difference Time Domain, FDTD) yöntemi ile modellenmiştir. Modellemede dalga denklemi ZUSF yöntemi kullanılarak zamanda iteratif ve sayısal olarak çözülmüştür. Özel olarak, boş uzayda yerleştirilmiş katmanlı duvarların ses geçirgenlik kayıpları duyulabilir ses frekans bölgesinde hesaplanmıştır. Boş uzayda sayısal çözümlerin yapılabilmesi için MUR türü soğurucu sınır koşulu kullanılmıştır. Ses kaynakları dar bandlı ve/veya darbe türünde seçilmiştir. Zaman uzayı analizleri ile birlikte Hızlı Fourier Dönüşümü kullanılarak frekans uzayı analizleri de yapılmıştır. Elde edilen sayısal sonuçların, teorik ses geçiş kaybı değerleri ile doğrulaması yapılmıştır. Böylece duvarın katman sayısı, katman kalınlığı ve katman malzemelerinin akustik parametrelerinin ses geçirgenlik kaybı üzerindeki etkisi, hangi frekansların geçirgen, hangi frekansların yansıtıcı olduğu incelenmiştir.

In this thesis study, the sound (acoustic) transmission loss characteristics of the multi-layered walls made of the different or same material are simulated by using the Finite Difference Time Domain method in two-dimensional Cartesian coordinates. In this model, a wave equation is solved iteratively and numerically by the FDTD method. Particularly, the sound (acoustic) transmission loss of the layered wall located in the empty space is calculated in the audible sound frequency range. In order to make numerical solutions in empty space, the absorbing boundary condition based on MUR type is used. The narrow band and/or pulse type sound sources are selected. Using time-domain results, the frequency domain conversion are performed by using Fast Fourier Transform. The numerical results were confirmed by the theoretically calculated sound transmission loss values. Thus, the number of wall layers, the layer thickness and the effect of the acoustic parameters of the layer materials on the sound transmission loss with transmissive and reflective frequency band have been determined.